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[任务跟踪] 卡西尼土星探测器:Old soldiers never die, they just fade away...

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HaleBoppComet 发表于 2009-4-22 19:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
美国宇航局日前公布了“卡西尼”号探测器拍摄的一组颇具震撼力的土星照片,它们以迄今最令人难以置信的细节揭示了土星及其卫星和光环的秘密。  
来自“卡西尼”号飞船的复合照片,显示的是土星的两颗卫星——土卫十八和土卫十六。

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 楼主| HaleBoppComet 发表于 2008-12-30 14:13 | 显示全部楼层

冰层覆盖下的木星卫星(组图)

导言:

  地球已经被证实不是存在水的唯一太阳系天体,伴随着诸多探测器的发射成功,有越来越多的迹象表明,在其他近地星球上,比如,太阳系最大行星木星的卫星木卫二、木卫三、木卫四等上面,甚至“到处”都有水存在的可能,虽然大多数是以冰的形式存在着。

  文/蒋潇

  目前,木星的卫星木卫二、木卫三,以及木卫四等已被探明是有固体水——冰存在的,同时有大量证据说明木卫二上可能存在液态海洋,只是这些水以我们还无法解释的状态存在于我们感到难以理解的环境中。

  水晶宫的公主——木卫二

  与火星类似,被认为是太阳系内非常可能存在水的,还有木卫二。木卫二,即Europa,在古罗马神话中,代表腓尼基的公主,于1610年由伽利略首次发现,是木星的第六颗已知卫星,其直径略小于月球。与木星的其他卫星相比,木卫二的构造更像是一颗类地行星,主要由硅酸盐岩石组成,它的表面非常平坦,只零星地分散着几个高约数百米的山丘。但遍布全球的一串串十字条纹是其最醒目的外观,较大的一串长近20千米,科学家认为它们可能是由一连串火山喷出物或喷泉所造成的。

  它的表面覆盖着一个冰层,木卫二的密度表明,它具有厚达100千米的水冰层,其中部分可能为液态。目前普遍认为这一层结构一直从木卫二表面延伸至其内部的岩石层,然而据发回的照片显示,那些破碎冰块的运动是冰层破裂时地表之下的液态水或冰造成的。

  NASA发射的“伽利略”号木星探测器,于1996年6月27日拍摄的木卫二照片展示了木卫二上类似地球极地海洋中的浮冰地形,这个冰层被各种形状的暗色带分割地支离破碎,有的碎块可以宽达30千米。碎片之间填充着的物质可能是泥和冰的混合物或者是岩石的碎片,有些独立的碎片被分隔开并被移到其他位置。“伽利略”号木星探测器于2000年1月在木卫二上空约350公里高度飞行时,还观测到木卫二的磁场每5个半小时反转一次,由这一现象可以认为,木卫二内部存在某种导电性的液体(比如含盐分的水)在流动。木卫二较高的反射率,说明木卫二的表面目前仍覆盖在冰层之下。根据其表面照片与地球海洋上的冰的照片极为相似的情况,科学家推测木卫二上可能存在液态水构成的海洋,也就是这可以推测木卫二表面的冰壳下有一层液态水,据估算,深度可能达90千米(地球上海洋最深处仅为11千米),而维持液态海洋所必需的热量则很可能来自引潮力带来的热量。

  如果真是这样的话,木卫二将是除地球之外,太阳系中唯一有大量液态水存在的地方。据此,科学家认为,木卫二的内部很有可能存在有某种生命形态。

  当然,也有专家认为,木卫二上并不存在液态海洋,而仅仅是分布着一层柔软的冰层。亚利桑那大学教授、NASA行星研究小组负责人罗纳德·格林表示:“木卫二在我们看来是一颗独一无二的天体。它的质量仅相当于地球的大约10%,而其所拥有的水量却超过了地球。”

  为了确认地球以外的太阳系中是否有水的存在,人类计划今后仍继续对木卫二进行深入探测,NASA还计划发射一颗可深入木卫二表面冰层下方的探测器,为进一步解开木卫二的海洋之迷。

  如水情怀的酒童——木卫三

  除了火星和木卫二以外,我们还发现了几个可能有水存在的天体。NASA发射的“伽利略”号木星探测器从1995年起开始围绕木星旋转,土星探测器“卡西尼”号在飞向土星途中,于2000年10月到2001年3月间,对木星及其卫星进行了探测。根据这些探测器发回雷地球的图像,科学家们陆续推测出更新的结论。

  根据最近的研究表明,木卫三上很可能有液态水构成的海洋。木卫三是古罗马神话中被侏比特抢走做伺酒童的美少年,于1610年被伽利略发现,木卫三作为木星的卫星,个头却比水星、冥王星都大得多,是太阳系已发现的最大的卫星。在木星探测器“伽利略”号发回的图像中可以分辨出,木卫三可分为三层:一层是由小的液态铁或铁与硫磺组成的核心,另有一层硅酸盐岩石覆盖在核心之上,最外层则是冰层。木卫三由40%的冰与60%的岩石/铁组成,也就是说木卫三的地面覆盖着厚厚的冰层,地表到处都有冰块融化的水流痕迹。通过对木卫三地表物质和地形的分析,这些水流痕迹可能是很久以前含盐分的液体水,从木卫三内部涌出地表,然后在地表上形成的。这种地形看上去与木卫二部分地表的形态十分类似。

  哈勃望远镜还发现了木卫三上稀薄的主要由氧气构成的大气层,这点与木卫二也非常相似,但没有任何证据表明其上有生命存在。

  通过观察木卫三表面分布均等的地形可以看出,比起金星与火星,木卫三与地球更为相似。它的表面主要由古老的、布满撞击坑洞的较暗的地带,类似与木卫四,以及相对比较年轻的大片分布的凹地与山脊地带,类似与土卫二的两部分组成,这些地形很明显是地壳运动造成的,但是具体细节还不清楚。

  古老又年轻的少女——木卫四

  在伽利略号探测器考察它之前,木卫三及木卫四都被认为与土卫六一样有一个被水覆盖的岩石核心及一个冰冻的地表。在2003年9月NASA结束的伽利略号木星探测任务证明了在木卫四被冰层覆盖的外壳下有海洋存在。

  木卫四,即Callisto,在罗马神话中是一位美丽的少女的,它是木星的第二大卫星,也是距木星最远的一颗,距木星距离1,883,000千米,由伽利略与德国的Marius同时发现。与木卫三相比较,木卫四几乎没有复杂的内部构造,尽管如此,伽利略号发回的数据表明它的内部岩石的比例在增长。木卫四的表面非常古老,布满了陨石坑,如同月球与火星上的高地。实际上,木卫四的地表是太阳系中已观测到的星体中最为古老,陨石坑最多的,除了偶尔的撞击,在过去的40亿年中基本上没有太大变化。

  木卫四上有一层非常稀薄的二氧化碳组成的大气层。同时,伽利略号探测器还发现了它有微弱的磁场,可能与其地表下含盐液体流动有关。通过磁力线分析,木卫四的磁场随木星的自转在变动。这一研究结果显示,木星的强磁场可能导致了木卫四内部的电流,而且这一电流随时间而改变方向。一些新的资料表明木卫四地表下可能存在液态海洋。木卫四表面覆盖着厚厚的冰层,由于地表地形极少变动因而非常古老,很难想象木卫四的地表会有水流。可以认为,木卫四的地下存在含盐分的液态水,于是由于木星磁场的变动在木卫四内形成了电流。

  为了探究其他星球上面是否有水的存在,人类寻水的脚步还在前进中!
liudao 发表于 2008-12-30 21:43 | 显示全部楼层
图呢?图在哪儿?

如果有铁证,而不是"可能","也许",能证明太阳系的其它星球有水,这将是人类最伟大的发现之一!
tjsprite 发表于 2008-12-31 09:54 | 显示全部楼层
帮LZ补图:

伽利略探测器
tjsprite 发表于 2008-12-31 09:56 | 显示全部楼层

旅行者2号拍摄的木卫二

木卫二 探测假想图

木卫三表面
 楼主| HaleBoppComet 发表于 2009-4-22 19:21 | 显示全部楼层
这张照片是在“卡西尼”号靠近土卫八时拍摄的,当时两者相距大约3870公里,显示了这颗卫星坑坑洼洼的表面。

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 楼主| HaleBoppComet 发表于 2009-4-22 19:22 | 显示全部楼层
土星北极看上去就像是一个沸腾的锅炉,里面的云带不断翻滚,气体如旋涡般搅动。

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 楼主| HaleBoppComet 发表于 2009-4-22 19:23 | 显示全部楼层
这幅图是土卫十一在土星A和F光环前旋转的画面。在云雾笼罩下的土卫六面前,土卫十一相形见绌。

舜网讯 据英国《每日邮报》报道,美国宇航局日前公布了“卡西尼”号探测器拍摄的一组颇具震撼力的土星照片,它们以迄今最令人难以置信的细节揭示了土星及其卫星和光环的秘密。  

随着美宇航局“卡西尼昼夜平分时任务”(Cassini Equinox)迫近第二个年头,对土星大气层及其表面非同寻常的观测,将进一步增加我们对这颗行星的理解。美宇航局最新公布的这组图片显示了土星系统内部的惊人差异。在其中一张照片上,看似宁静的光环优美地堆叠于土星赤道周围,令其与土星卫星坑坑洼洼的外观形成鲜明对比。  

实际上,土星本身与其卫星形成了更为鲜明的对比,奇特的旋涡看上去好像一个锅炉在沸腾。照片更是揭示了这颗鲜为人知的行星及其卫星的情况。这一探测项目的科学家琳达·斯皮克尔(Linda Spilker)博士说,他们正在对土星壮观的光环、迷人的卫星、充满活力的磁气圈和土卫六的表面及其大气层展开深入研究,“迄今为止,这次任务的一些重大亮点包括,发现土卫六具有像地球一样的进程,土卫二的南极有一个热点,表面不断向空中喷射冰状晶体,以及土卫二地下蕴含液态水的证据。”  

“卡西尼”号飞船于1999年发射升空。在探索之旅的头五年,“卡西尼”号拍摄了火星和木星的照片,直到2004年6月30日才靠近土星。对土星第一次近距离研究在去年6月结束,研究结果提供了探索和发现土星秘密的重大机遇,以至于美宇航局将“卡西尼”号的任务延长了两年。  

美宇航局科学家预计土星将在今年8月靠近昼夜平分时,届时,土星赤道和行星光环将与太阳垂直对齐,“卡西尼”号的延长期任务也因此命名为“卡西尼昼夜平分时任务”(Equinox mission)。与地球昼夜平分时一样,土星的昼夜平分时处于这个行星系统的变化期。美宇航局认为,在昼夜平分时监控大气、海洋和陆地的季节性变化对最大程度获取对土星运行规律的了解至关重要。

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 楼主| HaleBoppComet 发表于 2009-4-22 19:25 | 显示全部楼层
在延长期任务中,“卡西尼”号飞船将再绕土星飞行60圈,26次飞跃土星卫星土卫六,7次飞跃土卫二,另外,飞越土卫四、土卫五和土卫十二各一次。通过一系列功能强大的仪器,“卡西尼”号任务科学家将在昼夜平分时聚焦于土卫六和土星的季节变化,以及独特的光环事件,包括太阳经过时在光环看到的阴影。土星这个复杂的系统由61颗已知卫星和数百个隐藏于光环内的“小卫星”组成。  

土卫六是土星的最大卫星。美宇航局科学家认为,对土卫六的观测将有助于揭示生命进化前地球的可能面貌。专家表示,土卫六与地球存在诸多相似之处,比如都是陆相层(land formation)最先形成,包括湖泊、沙丘、山川,可能还有火山。气象模式还展现了云、雨、雪等自然现象与地球的惊人相似之处。
东方红 发表于 2009-4-22 20:00 | 显示全部楼层
很不错的图片,美国深空探测技术一流,我们也得抓紧哪。
kktt 发表于 2009-4-22 20:04 | 显示全部楼层
很多人还意识不到空间科学和深空探测的意义。其实这些项目花不了多少钱。
speed 发表于 2009-4-22 20:37 | 显示全部楼层
目前的社会太过于急功近利,搞什么都想马上就见到成果,或者是得到经济利益,像深空探测这样需要十几年甚至几十年不间断研究的基础科学且不容易看到经济利益的项目,自然就被许多人忽视。
 楼主| HaleBoppComet 发表于 2009-4-22 20:41 | 显示全部楼层
月球探测相对的成效快些 也因此相对的实施探测的国家和项目多些
kktt 发表于 2009-4-22 20:53 | 显示全部楼层
那是因为月球探测最容易
横空出世 发表于 2009-4-22 21:40 | 显示全部楼层
其实这个也是钱给闹的,以前没有钱自然不会研究,现在有点经费了,自然可以慢慢来。其实相对于其他科学领域,航天的经费算是充足的了
liudao 发表于 2009-4-22 22:09 | 显示全部楼层
中国人对于深空探测,不是意识不到,也不是急功近利,应该全面的去看这个问题.
虽然一次发射花钱不多(地面的花钱另算,比如深空网),但怎么保证一次成功?
美苏没能力保证,可他们有办法:数量.
到1962年,美苏航天发射就达到50次,其中相当数量是深空探测.
美苏都能拍些照片回来,是他们持续投入的结果,也是国力的体现.
不能因为今天中国有些底子,就说前辈的不是:"你们1970年就发了卫星,怎么不去搞深空探测啊?你们是意识不到,还是急功近利?"
zhaoyu214 发表于 2009-4-22 22:15 | 显示全部楼层
嗯 还是要慢慢地来啊 不能急
cmj9808 发表于 2009-4-22 22:52 | 显示全部楼层
航天的经济收益:对地观测,包括气象卫星、地球环境监测卫星、通讯卫星等
航天的政治军事收益:载人航天、侦察卫星(包括光学和雷达)等
航天的科学收益:深空探索、太空望远镜等
由于汇率及各国的劳动力成本等的不同,个人感觉一个国家在航天各领域的经费流向较经费总量更能看出其侧重点。
jingyan66 发表于 2009-4-23 08:28 | 显示全部楼层
与之前的主题合并,LZ对这方面感兴趣,就把星图这个主题交给你打理了
speed 发表于 2009-4-23 11:27 | 显示全部楼层
中国人对于深空探测,不是意识不到,也不是急功近利,应该全面的去看这个问题.
虽然一次发射花钱不多(地面的花钱另算,比如深空网),但怎么保证一次成功?
美苏没能力保证,可他们有办法:数量.
到1962年,美 ...
liudao 发表于 2009-4-22 22:09


70年代国家没钱,不搞深空探测也可以理解,但是即使是70年代,还是计划搞专门的天文卫星。

到了当代,国家财政的钱恐怕是70年代的几十倍,但是对于基础科学投入的比例却比70年代还要低。就像KKTT兄说的那样,基础研究其实不需要花多少钱,像国家自然科学基金这样的机构,从86年建立到2006年为止,20年的经费总投入才180亿元而已,06年的投入不过是34亿元而已,虽然这几年经费的增长幅度较快,到08年财政投入的经费增加到53.6亿元,但是这也仅仅是和财政收入增长的幅度相当而已,在比例上并没有发生变化。像上海这样的大城市,每年建地铁的钱都有2,300亿元之多,相当于科学基金年经费的4到5倍。

对于我们这么一个大国,如此众多的科研机构和科研人员,这样的比较并不好笑。
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